织物仿真性研究的发展与现状

本文对织物仿真性研究的发展与现状进行综述论述,首先论述织物虚拟仿真所影响的各个领域,着重是织物虚拟仿真对生产商的利益及织物虚拟仿真对消费者的利益。其次是论述织物虚拟仿真的研究：从织物虚拟仿真的早期研究到织物虚拟仿真的中期研究至织物虚拟仿真的近期研究。近期研究中先是论述一些相关学者的有关研究再论述织物虚拟仿真的研究核心,也对中国对于织物虚拟仿真的研究现状进行描述。最后是对织物仿真的未来发展前景进行预测。     

弹簧质点模型用于经编贾卡织物仿真

随着仿真技术在纺织行业的不断发展,人们对仿真的要求越来越高.而一般贾卡针织物的仿真都是采用直线拼接来模拟织物的弯曲结构,忽略了由于组织相互作用而产生的形变,降低了仿真效果的真实感.为了使花型设计的仿真程度得到进一步提升,本文主要分析了经编CAD中的贾卡织物仿真模块在模拟织物应力形变效果时需考虑的因素,介绍了弹簧质点模型及其用于经编贾卡织物仿真的适用性.     

织物单面压缩性质测试仪原理与表征织物单面压缩性质指标体系的建立

从刺痒感的产生机理出发，通过对织物表面毛羽分布、皮肤与织物间相互作用等的分析，探讨了布面毛羽对皮肤作用力的可测量性，提出了测量仪器的定性和定量的要求，并以此为依据，研发了能模拟皮肤与织物相互作用的织物单面压缩性质测试仪．对典型织物单面压缩曲线进行了分析，构建了表征织物单面压缩性质的指标体系，并通过对选定试样的测试分析，对织物单面压缩性质进行了探讨．     

服装穿着模拟立体效果的实现方法

用自行研制开发的织物CAD软件进行了织物设计及模拟,并用图像处理方法对该织物进行了服装穿着仿真,使织物设计到服装穿着仿真成为一个有机的整体,为纺织厂能够从服装的穿着效果来决策织物的设计和生产提供了实用的依据。     

基于织物单面压缩性质的织物刺痒感客观评价

通过对选定苎麻类试样的刺痒感主观评价结果和织物单面压缩性质客观测试结果的对比分析，找出了可以用来客观评价织物刺瘁感的织物单面压缩性质指标，实现了刺痒感的客观评价．     

织物风格物理仿真技术

详细分析了织物风格仿真的影响因素。探讨了质点弹簧系统和粒子系统的仿真机理并指出了存在的问题。对织物风格物理仿真的发展方向给出了几点建议。     

专利情报

计算机织物仿真辅助设计系统技术 织物仿真CAD系统是将计算机图形技术和织造工艺结合起来的高科技产品。适用于毛纺织厂和色织厂的织物辅助设计。该系统具有很强的织物仿真模拟功能,在很大程度上能代替织物的小样机打样工作。它具有极好的织物组织输入和纱线设计功能,可以设计单色纱、混纺     

基于高斯-马尔可夫随机场模型的织物纹理特征参数提取方法

将高斯-马尔可夫随机场用于织物纹理的建模.在估计模型参数时,采用不完全 Cholesky共轭梯度法.获得特征参数后,通过纹理合成方法,仿真原始纹理图像.试验表明:仿真织物纹理图像与真实织物纹理图像具有较为一致的视觉效果,从而论证了高斯-马尔可夫随机场模型对织物纹理建模的有效性.     

织物漫反射光分布曲线的模拟计算

利用较为接近实际的织物模型,在余弦漫射和均匀漫射假设下对织物的漫反射光分布曲线进行了模拟计算.结合织物的结构因素进行了分析,并对织物的漫反射性质以及反光分布曲线中镜面反射成分和漫反射成分的划分方法进行了讨论.     

经编间隔织物压缩性能的实验研究及计算机仿真

目的改善经编间隔织物结构设计粗放化、经验化的现状,为在给定工作应力下的经编间隔织物结构参数设计提供基础。方法从平板压缩和球形压缩试验开始,探讨织物结构参数(如间隔纱细度、面密度、垫纱角度等)对织物压缩性能的影响,给出织物的缓冲特性曲线,并建立了计算机仿真有限元模型。结果仿真计算显示,理论计算结果与试验数据基本吻合。结论该有限元模型可用于经编间隔织物的结构参数设计。     

Plausible cloth animation using dynamic bending model

Simulating the mechanical behavior of a cloth is a very challenging and important problem in computer animation. The models of bending in most existing cloth simulation approaches are taking the assumption that the cloth is little deformed from a plate shape. Therefore, based on the thin-plate theory, these bending models do not consider the condition that the current shape of the cloth under large deformations cannot be regarded as the approximation to that before deformation, which leads to an unreal static bending. [This paper introduces a dynamic bending model which is appropriate to describe large out-plane deformations such as cloth buckling and bending, and develops a compact implementation of the new model on spring-mass systems. Experimental results show that wrinkles and folds generated using this technique in cloth simulation, can appear and vanish in a more natural way than other approaches.]     

泥石流冲击作用下CFRP加强型柔性索网体系动力响应分析

为了使泥石流柔性防护索网体系具有更好的耐久性和抗冲击性,将轻质高强、耐腐蚀性较好的碳纤维复合材料(CFRP)与索网结合,提出一种加强型柔性索网体系.通过九组静力拉伸试验、并运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行数值模拟,研究CFRP材料对筋材静力性能的影响,研究冲击荷载作用下单索、组合索以及索网在粘贴碳纤维布后的动力响应,探讨碳纤维布对柔性索网抗冲击性能的影响,并与无碳纤维布的情况进行对比分析.结果表明:在拉伸试验中,碳纤维布对于筋材的屈服强度有明显的提升作用,但对拉伸强度的提升不明显;在模拟的冲击过程中,粘贴碳纤维布的钢索整体刚度有一定的提升,同时在各级冲击荷载作用下的位移有所减小;碳纤维布在不发生失效的情况下能分担一部分钢索应力;冲击点附近以及钢索固定端处的碳纤维布容易发生失效破坏,致使钢索应力产生“突变”现象.     

一种提高布料表面相交处理真实性的算法

为了提高布料仿真中布料表面相交处理结果的真实性,提出了一种接近真实的最小化相交轮廓线全局处理优化算法.首先进行前期的布料模型构建、初始条件的设置以及碰撞检测;然后利用最小化相交轮廓线全局方法重点对布料表面相交情况进行了处理,并对处理结果进行了评价和优化;最后进行后期的碰撞响应以及绘制与显示.经过实验验证,该方法在仿真的真实性和实时性方面均高于前人的研究,且在布料动画领域可以提高制作的逼真性.     

计算机图形学在布料仿真中的应用

讨论了如何应用计算机图形学对面料进行仿真,介绍了计算机图形学的一些基本原理,同时还将向大家展示对布料进行仿真的关键技术及一些实用的算法。     

纺织品抗紫外辐射的特征参量与测量

探讨了纺织品的防紫外特性及其测试方法,研究了布料抗紫外能力与各种因素之间的关系,结合大气的紫外特性,皮肤对紫外辐射的生理反应和相应的测试方法,提出了表征布料防紫外性能的特征参量,为布料的防紫外能力标定提供依据。     

基于细分优化方法的织物模拟

提出一种基于插值细分造型的织物模拟算法.通过对织物物理和几何属性分析,构造出一个带约束的几何模型,在改进的四点插值细分造型基础上,通过动态细分网格并结合曲面优化调整以达到高效模拟柔性织物自然行为的目的.克服了以往仿真方法中求解物理模型复杂、模拟过程难以控制的缺陷,简化了计算模型,提高了计算效率.最后,以织物模拟为例说明该算法的实现.     

织物二维场景模拟软件的开发

根据实际纺织CAD中对纺织产品效果模拟的需要,开发了一种织物二维场景模拟软件.利用双线性插值法进行网格划分,运用此算法实现操作简单的曲面模型建立功能,减少了曲面模型建立中的人工操作,提高了曲面模型建立的效率.本系统运用纹理映射和计算机颜色模型等原理,利用双线性纹理映射方法,推导出一种便于编程、快速的插值方法,再采用像素点颜色合成的方法,将目标区域与纹理图像相应像素点的饱和度与通过一定比例结合在一起得出目标区域中各点的最终颜色值,较好地解决了纹理映射中的亮度补偿参数问题,避免了由于人为原因而造成的模拟失真.     

基于弹簧质点模型的织物变形仿真技术

讨论了一种基于弹簧质点模型的织物变形仿真技术，并提出了一种变形约束技术．在建立弹簧质点模型的基础上，通过受力分析得到织物变形的动力学方程，采用Runge-Kutta算法结合变形约束求解其方程，实现了织物变形仿真．用很少的运算时间取得了满意的仿真结果，证明了本弹簧质点模型的实时性．     

蛋白酶对毛织物的整理工艺

通过对各种试验条件的变化,我们得出了ＷＯ蛋白酶对毛织物后整理的最佳工艺条件。采用最佳工艺对毛织物实施生物整理之后,织物手感柔软丰满,色泽柔和、织纹清晰,提高了毛织物的悬垂性,织物的刺痒感得到大大改善,另外织物的毡缩性也得到大大改善,达到完全机可洗要求。     

基于卷积神经网络的布料疵点检测方法

针对传统布料疵点检测准确率低、识别较慢且计算量大问题,提出基于卷积神经网络的布料疵点检测方法,实现增强布料疵点检测鲁棒性、高效性的设计目标。为保证训练结果准确,首先采集数量以千万级为单位的布料图像并进行图像预处理,标记无疵点布料和疵点布料;然后将图像送入设计的卷积神经网络进行训练和测试,获取疵点检测框;紧接着采用改进的NMS分类算法对检测框进行多框合并,减少误检,进一步提高模型检测效果;最后利用设计的特征图分割算法使网络模型脱离GPU显存限制,适用于各种性能计算机。实验结果表明该方法可在实现布料检测高速度、高准确率的同时增强检测方法的鲁棒性。实际检测速度为3fps,准确率可达99.6%,超过现有疵点检测算法,表明该检测方法可应用于对布料要求更高的生产企业。